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基于共享库集成的半实物网络仿真方法研究

系统仿真学报 2015年第11期27卷 2695-2700 2713,2713页

作者：张明清孙磊刚孔红山齐先庆信息工程大学密码工程学院 72850部队

针对真实网络中设备测试存在高成本高风险而单纯的软件仿真又缺乏准确性的不足,引入半实物网络仿真方法,真实应用程序与仿真系统集成是其关键技术。根据虚实节点映射原理,提出一种半实物网络仿真模型;对OMNe T++仿真器进行源代码级二次... 详细信息

针对真实网络中设备测试存在高成本高风险而单纯的软件仿真又缺乏准确性的不足,引入半实物网络仿真方法,真实应用程序与仿真系统集成是其关键技术。根据虚实节点映射原理,提出一种半实物网络仿真模型;对OMNe T++仿真器进行源代码级二次开发,提出基于共享库集成的半实物网络仿真方法,探讨集成过程中出现的线程错误、实时性、符号空间等问题,并给出相应解决方案;结合C/S型HTTP仿真实例对方法有效性进行分析和验证,结果表明:共享库集成方法实现了真实应用程序和虚拟网络的有效集成,且具有较好的实时仿真性能;给出该方法 5个方面的潜在应用。

关键词：半实物网络仿真共享库集成接口开发仿真模型实时性

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面向密码协议的半实物网络仿真方法

计算机应用研究 2016年第10期33卷 3061-3064,3098页

作者：董书琴张明清方哲陈强军程建解放军信息工程大学密码工程学院郑州450001 中国国防科技信息中心北京100142 国防信息学院武汉430010

针对常用仿真工具在进行面向密码协议的半实物(hardware-in-the-loop,HIL)网络仿真时接口不支持、密码协议仿真资源缺失、无法实现密码协议处理等问题,提出一种面向密码协议的HIL网络仿真方法。在形式化分析面向密码协议HIL网络仿真建... 详细信息

针对常用仿真工具在进行面向密码协议的半实物(hardware-in-the-loop,HIL)网络仿真时接口不支持、密码协议仿真资源缺失、无法实现密码协议处理等问题,提出一种面向密码协议的HIL网络仿真方法。在形式化分析面向密码协议HIL网络仿真建模环境的基础上,给出了密码协议HIL网络仿真过程中用到的关键技术,构建了基于OMNe T++的HIL网络仿真模型;然后就仿真过程中存在的关键问题进行了分析,提出了有效的解决方案;最后以网际控制报文协议(Internet control message protocol,ICMP)在测试主机连通性中的应用为例,基于封装安全载荷(encapsulate security payload,ESP)协议,对面向密码协议的HIL网络仿真方法进行了仿真测试。实验结果表明,与现有HIL网络仿真方法相比,该方法可以对经ESP协议处理后的ICMP询问报文进行响应,有效地使虚实主机基于密码协议进行保密通信。

关键词：密码协议半实物网络仿真形式化建模 Cryptlib OMNeT++ 封装安全载荷

基于USRP2的无线网络MAC协议半实物仿真系统设计与实现

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计算机应用 2015年第8期35卷 2124-2128,2132页

作者：李佳迅张少杰赵海涛马东堂国防科学技术大学电子科学与工程学院长沙410073

目前,由于可供网络协议开发的硬件资源极其有限,而且真实性能评估要求硬件上的组网产生了高额的硬件成本。因此,对于大多数网络协议的研究以及性能评估都是基于纯软件系统进行的,其结果仅局限于理论意义。为了解决这些问题,基于GNU Radi... 详细信息

目前,由于可供网络协议开发的硬件资源极其有限,而且真实性能评估要求硬件上的组网产生了高额的硬件成本。因此,对于大多数网络协议的研究以及性能评估都是基于纯软件系统进行的,其结果仅局限于理论意义。为了解决这些问题,基于GNU Radio平台以及二代通用软件无线电外设(USRP2)设计和实现了分布式无线网络媒体介入控制(MAC)协议的半实物仿真系统。该系统以IEEE802.11分布式协调功能(DCF)为协议框架,结合离散事件仿真技术,依靠较少的硬件资源(一台个人计算机(PC)和两台USRP2)模拟了多个节点的无线通信网络。实现中,MAC层协议使用简洁的Python语言进行系统开发,具有很大的灵活性,而且扩展性和可移植性强;物理层使用高效的C++语言对信号进行模块化处理,并利用USRP2射频硬件在真实信道上进行数据传输。将系统的节点发送概率以及吞吐量实测数据分别与Bianchi算法以及基于时隙分析的饱和吞吐量计算模型进行了对比,对比结果的吻合性说明了网络仿真平台的可靠性。

关键词：通用软件无线电外设 GNU Radio 软件无线电半实物网络仿真媒体介入控制协议

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基于半实物的网络防御仿真测试模型

计算机工程与设计 2011年第1期32卷 66-70页

作者：毕治国张明清唐俊孔红山解放军信息工程大学电子技术学院河南郑州450004

针对在真实网络中对防御进行测试存在高成本高风险的不足,将半实物网络仿真方法引入防御测试研究中,分析了半实物网络仿真的原理,建立了一种基于半实物的网络防御仿真测试模型,给出了模型的两种基本应用。着重对网络防御半实物仿真测试... 详细信息

针对在真实网络中对防御进行测试存在高成本高风险的不足,将半实物网络仿真方法引入防御测试研究中,分析了半实物网络仿真的原理,建立了一种基于半实物的网络防御仿真测试模型,给出了模型的两种基本应用。着重对网络防御半实物仿真测试的实现技术进行了分析,通过自定义包转换的方法来扩展OPNET所能支持的攻击的半实物仿真,最后通过仿真实验来验证了模型的有效性。该模型能够将实际节点映射到虚拟网络中,使防御测试中的实际攻防行为在虚拟网络中运行,从而既避免了建立复杂的真实测试平台,又使得测试过程安全可控,还提高了仿真测试结果的可信度。

关键词：防御测试半实物网络仿真系统在环网络仿真模型自定义包转换

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基于半实物仿真的网络防御有效性研究

基于半实物仿真的网络防御有效性研究

作者：毕治国解放军信息工程大学

学位级别：硕士

网络防护设备或防御措施在被部署到网络系统之前,需要对其防护功能进行足够的测试并评估出其防御有效性,从而为防御决策提供科学依据。但在真实网络环境中进行这样的测试是困难且危险的,而单纯的仿真又存在安全功能建模困难、缺乏攻防... 详细信息

网络防护设备或防御措施在被部署到网络系统之前,需要对其防护功能进行足够的测试并评估出其防御有效性,从而为防御决策提供科学依据。但在真实网络环境中进行这样的测试是困难且危险的,而单纯的仿真又存在安全功能建模困难、缺乏攻防模型库等问题,半实物网络仿真方法则是一种新的思路。本文将研究和探索基于半实物网络仿真的网络防御测试方法,以及如何根据测试结果评估防御的有效性。第一,在分析网络防御有效性相关因素的基础上,制订了包含网络防御测试和网络防御有效性评估两个环节的基于半实物仿真的网络防御有效性研究方案。第二,围绕构建网络防御的半实物仿真测试环境,解决“如何测”和“测什么”两个关键问题。提出了一种基于半实物的网络防御仿真测试模型;结合OPNET仿真器对测试中所用攻击的特殊要求,提出了一种基于攻击目标影响结果的多维度攻击分类方法,并建立了相应的网络防御仿真测试的指标体系。第三,在确定网络防御有效性与其相关因素之间关系的基础上,给出了包含“影响因素到风险值的映射”与“风险值到防御有效性的映射”两个组成部分的网络防御有效性评估过程,以及评估过程的实现方法。第四,在形式化描述Synflood攻击及Smurf攻击的基础上,设计并实现了Cisco PIX防火墙对两种攻击的半实物仿真测试实验,对统计数据进行防御有效性评估结果表明:基于半实物仿真的网络防御有效性研究方案是可行的,文中给出的实现方法是正确的、有效的。

关键词：网络防御有效性半实物网络仿真仿真模型评估仿真实验

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基于QualNet的半实物网络仿真

科协论坛(下半月) 2011年第8期 67-68页

作者：周春华冀潇中国电子科学研究院

随着网络日趋复杂和网络规模的日益庞大,如何进行网络规划与设计已经成为目前网络设计与集成领域的研究重点,网络仿真方法被认为是解决这个难题的有效途径。基于QualNet的半实物网络仿真方法进行了研究,并在此基础上构建了基于QualNet... 详细信息

随着网络日趋复杂和网络规模的日益庞大,如何进行网络规划与设计已经成为目前网络设计与集成领域的研究重点,网络仿真方法被认为是解决这个难题的有效途径。基于QualNet的半实物网络仿真方法进行了研究,并在此基础上构建了基于QualNet的半实物网络集成仿真环境。

关键词：网络仿真半实物网络仿真 QualNet

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无线ad hoc网络半实物仿真技术研究

西华大学学报（自然科学版） 2007年第4期26卷 62-65页

作者：吉磊毛玉明电子科技大学通信学院网络工程系四川成都610054

网络模拟是现代进行网络协议设计验证和测试时普遍采用的方法,而半实物网络仿真是一种能够更直观精确地进行网络软硬件的验证与测试的新型技术。文章对半实物网络仿真概念进行了介绍,阐述该仿真技术的原理,并基于半实物网络仿真的思想,... 详细信息

网络模拟是现代进行网络协议设计验证和测试时普遍采用的方法,而半实物网络仿真是一种能够更直观精确地进行网络软硬件的验证与测试的新型技术。文章对半实物网络仿真概念进行了介绍,阐述该仿真技术的原理,并基于半实物网络仿真的思想,探讨一种半实物网络仿真方法并加以实现。

关键词：半实物网络仿真模拟网络模拟信道模拟协议栈

基于VMware的Link11数据链半实物仿真技术

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兵工学报 2020年第S02期41卷 224-233页

作者：李慧博吴海乔栗苹龚鹏北京理工大学机电学院北京100081

针对战术数据链大规模网络半实物仿真中真实电台接入带来的硬件成本过高、资源受限等问题,采用虚拟机运行数字模型接入仿真网络的方法,提出融合VMware软件与QualNet软件的半实物网络仿真测试体系架构。基于此架构设计一种面向VMware的Li... 详细信息

针对战术数据链大规模网络半实物仿真中真实电台接入带来的硬件成本过高、资源受限等问题,采用虚拟机运行数字模型接入仿真网络的方法,提出融合VMware软件与QualNet软件的半实物网络仿真测试体系架构。基于此架构设计一种面向VMware的Link11数据链动态仿真交互接口,以及Link11数字电台交互模型,实现仿真过程中虚拟机搭载的Link11数字电台交互模型与QualNet中Link11虚拟网络模型的实时数据交互,如动态工作参数获取与重配置等功能。通过引入虚拟机运行数字模型替代真实设备,在保证网络仿真精度的前提下,有效地降低仿真测试成本。测试结果证明了所提半实物仿真体系架构的可行性和高效性。

关键词：战术数据链半实物网络仿真虚拟机动态交互接口 VMware软件

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半实物网络测试系统从时钟频率漂移影响分析

计算机应用 2015年第3期35卷 624-628,642页

作者：孙磊刚张明清孔红山刘小虎信息工程大学密码工程学院郑州450000

针对精确时钟协议(PTP)用于半实物网络仿真测试时难以实现精确系统同步的问题,研究从时钟频率漂移对PTP仿真系统同步性能的影响。建立了半实物网络环境下PTP系统模型和时钟模型,解析性推导出单向传输链路中Slaven对主时钟的时延误差估计... 详细信息

针对精确时钟协议(PTP)用于半实物网络仿真测试时难以实现精确系统同步的问题,研究从时钟频率漂移对PTP仿真系统同步性能的影响。建立了半实物网络环境下PTP系统模型和时钟模型,解析性推导出单向传输链路中Slaven对主时钟的时延误差估计,得出从时钟模型时延误差表达式具有一致的加权结构,且各误差项都将累积并渗透到传输线路中,影响整个网络的同步精度。基于此,设计多种半实物网络仿真场景进行验证、分析和测试。仿真结果表明:单个从时钟频率漂移对系统同步精度影响甚微,但系统内从时钟均存在漂移或主时钟存在时间抖动的情况下,造成的同步误差是单个从时钟频率漂移时的10倍,会对系统同步精度产生严重的影响,研究成果能为半实物网络测试环境时钟部署策略提供重要参考。

关键词：半实物网络仿真精确时钟协议频率漂移时钟同步时延估计